内容正文:
5H2O,因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管。
(2)CuSO,·5H2O含结晶水,长期放置会风化失去结
晶水,生成无水硫酸铜,无水硫酸铜为白色固体。(3)
硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜
沉淀,加热,氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀
(4)草酸和碳酸钾以物质的量之比为1.5:1发生非氧
化还原反应生成KHC2O4、K2C2O,、CO2和水,依据原
子守恒可知,反应的化学方程式为:3H2C2O,十2K2C0
=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2个。(5)为防
止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈,造成液体喷溅,可减
缓反应速率,将碳酸钾进行分批加入并搅拌。(6)Ⅲ中
将混合溶液加热至80一85℃,应采取水浴加热,使液体
受热均匀。(7)从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓
缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此将Ⅲ的滤液用蒸
汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草
酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
答案:(1)分液漏斗和球形冷凝管
(2)CuSO4·5H,O风化失去结晶水生成无水硫酸铜
(3)CuO (4)3H2 C2O,++2K,CO2KHC,O+
K2C2O,+2H2O+2C02个
(5)分批加入并搅拌(6)水浴
(7)冷却结晶、过滤、洗涤
[考点3]
1.CA.“浸渍”时Na2S和生成的Na2Te都具有还原性,
通入过量空气时,过量O2会进一步将S2氧化为更高价
态的物质,发生副反应,A错误;B.铜阳极泥中的Au不
参与浸渍反应,留在滤渣中,Au不溶于浓硝酸(仅溶于
王水),因此滤渣不能全部溶于浓硝酸,B错误;C.Na2Te
被O2氧化生成Naz Te的反应的化学方程式为:4 NazTe
十O2+2H2O一2Na2Te2+4NaOH,反应生成强碱
NaOH,溶液中c(OH)增大,碱性增强,C正确;D.滤液
1中Te在Na2Te2中为一1价,沉碲得到0价碲单质,Te
化合价升高被氧化,因此Na2SO3做氧化剂参与氧化还
原反应,被还原,D错误。
2.CA.若h为盐酸,盐酸与Fe(OH)3反应生成含Fe3+
的盐酸体系,只要Fé3+不足,仅部分铜溶解,仍可满足流
程,存在这种可能性,A正确;B.溶液b中含有F®+,通
入过量NH3生成Fe(OH)2,Fe(OH)2在空气中久置会
被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3,即沉淀g,B正确;C.
流程最终得到含铜氨络离子的溶液,说明溶液b中一定
含有Cu2+;铁的还原性比铜强,铜铁混合物中铁先发生
反应,铁完全反应后铜才反应,若固体残渣中有铜,则一
定无铁,C错误;D.Cu2+与过量NH3反应生成深蓝色络
离子[Cu(NH3)4]+,因此f中含有该离子,D正确。
3.ACA.反应器甲中需CaO吸收CO2生成CaCO3,故初
始钙基物质I为CaO,A正确;B.CO和CO2均在反应器
甲中被转化或吸收,仅N2未参与反应,故气体X为纯
N2,B错误;C.因高炉煤气中n(CO):n(CO2):n(N2)
=2:3:5,设高炉煤气中n(C0)=2mol,n(C02)=3
mol,n(N2)=5mol。还原2 mol FeO需2 mol CO,生成
2molC02;体系中n落(C02)=(3十2)mol=5mol,需5
nol CaO吸收,故n(FeO):n(CaO)=2:5,C正确;D.
因高炉煤气中n(CO):n(CO2):n(N2)=2:3:5,设
高炉煤气中n(C0)=2mol,n(C02)=3mol,n(N2)=5
mol。甲中2 mol CO转化为2 mol CO2,体系ns(CO2)
=(3+2)mol=5mol,乙中2 mol Fe与2 nol CO2反
850℃
应,Fe十CO2
-Fe0十CO,生成2 mol CO,剩余nw
(CO2)=(5-2)mol=3mol,因同时发生反应FeO+CO
850℃
Fc十00,合气中C8=号,D错。
4.BA.由图中转化信息可知,B(OH),既能与盐酸反应
生成盐和水,又能与氢氧化钠反应生成盐,因此其是两
性氢氧化物,A正确;B.由题中信息可知,B2C的熔点远
远高于BeCl2的,因此Be,C不可能是分子晶体,而BeCl,
19
的熔点和沸点均较低,其为分子晶体,因此两者的晶体
类型不相同,B错误;C.Na2[Be(OH)4]中Be原子与4
个羟基形成4个σ键,没有孤电子对,只有4个成键电子
对,因此,其杂化方式为sp3,C正确;D.Be2C中的Be化
合价为十2,C的化合价为一4,因此其与H20反应生成
Be(OH)2和CH4,该反应的化学方程式为Be2C+4H2O
=2Be(OH)2十CH4个,D正确。
5.解析:(1)提高焙烧效率的措施可以从增大接触面积、提
高温度、增加氧气浓度等方面考虑。例如将废芯片粉
碎,适当升高温度或增大空气通入量,任选一条即可。
(2)“浸出1”中使用了H2SO,和Fe2(SO4)1,Fe3+具有氧
化性,可以将Cu氧化为Cu+,自身被还原为Fe2+。离
子方程式为:2Fe3++Cu—2Fe2++Cu2+
(3)“滤液1”中含有Fe2+、Cu2+等离子,阳极液为FSO
溶液,阳极反应为Fe2+一e—Fe3+,阴极反应为:Cu+
十2e一Cu。通过电解,可以将Fe+氧化为Fe+,同
时回收Cu。Fe3+可循环用于“浸出1”,而Cu作为固体1
被回收。
(4)3Ce++Au一3Ce3++Au3+的K约为4.8X105
从热力学角度来看反应趋势很大、可以进行得基本完
全。但实际生产中“浸出率较低”(反应并没有充分发
生),这通常是动力学原因导致的。即该反应的活化能
很高,在常温或浸出条件下反应速率极慢,导致短时间
内无法有效浸出。
(5)AgCl被还原为Ag,Ag→Ag,每个Ag得1e。
N2H4被氧化为N2,N从一2-0,每个N失2e,1mol
N2H4失4e。根据得失电子守恒可得化学方程式为:
4AgC1+N2H=4Ag+N2个+4HC1,因此n(AgCI):
n(N2H,)=4:1。
(6)“浸出3”中Au和Pd转化为[AuCl4]和[PdCl4]2,
使用(NH4)2Ce(NO3)。和HCI。而沉淀步骤中,滤液3
含有未反应的Ce3+,流程的最终目的是要将铈元素转化
为C(OH),沉淀进行回收。将“滤液3”合并到主流程
中,可以将分散的铈元素集中起来,使所有的Ce3+一起
进入“还原”后的流出液,最终统一进行氧化沉淀,提高
铈的回收率。
(7)氧化”步骤中,NaCIo将Ce3+氧化为Ce+,在碱性条
件下生成Ce(OH),沉淀。ClO被还原为Cl。根据氧
化还原反应配平,离子方程式为2Ce3+十ClO+6OH
+H2O=2Ce(OH)4¥+C1。
答案:(1)将废芯片粉碎,适当升高温度或增大空气通入
量(任选一条即可)
(2)2Fe3++Cu-2Fe2++Cu2+
(3)提取并回收金属铜,同时将阴极液中的Fε2+氧化再
生为Fe3+(或Fe(SO,),)以便在“浸出1”中循环利用
(4)该反应的活化能较大,反应速率较慢
(5)4:1
(6)将分散的铈元素集中(或富集C3+),以便在后续步
骤中统一氧化回收生成Ce(OH)4沉淀,提高利用率
(7)2Ce3+CIO+60H-H2O-2Ce(OH)
+C1
6.解析:(1)V(钒,原子序数23)和Cr(铬,原子序数24)均
为过渡金属,价电子排布分别为3d4s2、3d4s,均位于
元素周期表的d区。
(2)FeO·V2O3被O2氧化,Fe元素由+2价升高为+3
价,V元素由十3价升高为十5价,O2中0由0价降低
为一2价,根据得失电子守恒、原子守恒可得:4FO·
V2O3+24Na0H+502
△2Fe,0,+8Na,V0,
+12H20。
答案:(1)d(2)提高O2浓度,加快反应速率,使钒渣充
分氧化,提高钒、铬的浸出率42452812
(3)Fe2 O2 CaSiOa Ca(OH)2
(4)当NaOH质量分数为30%时,40℃下Na,VO4的溶
解度很低,易结品析出,而Na2CrO,的溶解度仍较大,留
在母液中,从而实现钒和铬的有效分离
(5)氧化(6)2CrO2+3S0号+10H+一2Cr3++
5H,O+3SO
7.解析:(1)Cu位于IB族,IB、ⅡB族元素属于ds区,Au
与Cu同族,故为ds区元素。
(2)酸浸1加入稀盐酸,活泼金属Ni与稀盐酸反应溶解,
Cu、Ag、Au不与稀盐酸反应,因此离子方程式为Ni和
H反应生成N+和H2,离子方程式:Ni+2H+
Ni2++H2个。
(3)滤渣1含Cu、Ag、Au,酸浸2加入稀硝酸,Cu、Ag与
稀硝酸反应溶解生成Cu2+、Ag,Au不溶解,因此滤液
2中金属离子除Ag外还有Cu2+
(4)根据已知信息,PMS在强酸介质中会水解,若用HCI
代替KC1,溶液酸性过强,PMS水解导致氧化能力下降。
由已知②可知体系生成具有高氧化活性的单线态氧分
子(1O,),PMS(以HSO5表示)发生分解反应生成硫酸
根、氢离子和单线态氧,其离子方程式为:HSO。十SO
-2S02+H+1O2。
(5)“氧化溶金”后,金以十3价络离子形式存在于溶液
中。抗坏血酸(维生素C)具有较强的还原性,在此工序
中作为还原剂,将金的络离子还原析出,从而得到纳
米Au
(6)V(NaOH)在0~20.00mL之间时,pOH急剧下降,
此时是NaOH溶液中和滤液1中过量的HCl的阶段。
V(NaOH)在20.00~55.00mL之间时,曲线趋于平缓,到达
55.00mL时pNi发生突变上升,说明此阶段NaOH均用
于沉淀Ni+,沉淀Ni2+消耗NaOH溶液体积为55.00mL
-20.00mL=35.00mL,n(OH)=0.1000mol/L×
0.035L=0.0035mol,由Ni2++20H—Ni(0H)24得
nNr2+)=0.0035mol=0.00175mol,c(N+)=
2
0.00175mol=0.035mol/L。
0.05L
(7)滤液2中Ag以AgNO3形式存在,滤液3中含碱沉
后过量的NaOH,AgOH不稳定分解为Ag2O,因此反应
为硝酸银与氢氧化钠反应生成氧化银、硝酸钠和水,化
学方程式为2AgNO,+2NaOH一Ag2O'+2 NaNO
+H2O.
答案:(1)ds(2)Ni+2H+-N++H2个
(3)Cu2+
(4)HCI为强酸,会引入大量H导致溶液酸性过强,使
PMS发生水解而降低氧化能力失效2SO?H
(5)作还原剂,将Au的阳离子还原为Au单质
(6)0.035
(7)2AgNO+2NaOH-Ag2 O+2NaNO,+H,O
8.解析:(1)Ni是28号元素,价电子排布为3d4s,根据周
期表分区规则,属于d区。
(2)加压可增大氧气的溶解度,提高O2浓度,加快浸出
速率,提升镍的浸出率;NS与氧气、氨水反应生成[Ni
(NH3)。]SO,,根据得失电子守恒、原子守恒可知化学方
程式为NiS+2O2+6NH3·H2O一[Ni(NH3)6]SO,
+6H2O.
(3)氨浸过程中,铜离子与氨水形成稳定的[Cu
(NH)4]+;“部分蒸氨沉铜”时,溶液中挥发出来的气体
a显然是氨气。蒸发氨气会导致溶液中c(NH3)减小,促
使络合物解离而使铜沉淀。
(4)1molS2O号被氧化为SO,S2O号中S的平均化合
价为+2价,SO中S的化合价为+6价,总共失去2×
(6一2)=8mol电子,1molO2反应得到4mol电子,根
据得失电子守恒,消耗O,的物质的量为8mol=2m0l。
(5)在“还原”步骤中,[Ni(NH3)]SO,被H2还原生成
Ni粉,溶液中主要留下的阳离子是生成的NH(由
NH和H结合),阴离子是一直未参与后续反应的
SO。因此滤液3浓缩结晶得到的副产品是
(NH4)2SO4,疏酸铵是常用氨肥,可做化肥
(6)观察题给图像,当x=2时,N(Ⅱ)浓度随时间下降
19
最快,且最终能降至0(完全转化)。而x=1时反应提前
停滞(转化率低),x=3时反应速率过慢。因此为提高速
率和转化率,应选2;
当x=1时,发生反应:[Ni(NH3)]2++H2—Ni+
NH十H,会释放一个游离的H,游离H会使溶液
呈酸性,而题目已知“酸性条件不利于还原”,因此反应
受到抑制,转化率低。
当x=2时,发生反应:[Ni(NH)2]2++H2一Ni+
2NH,恰好生成2个NH,体系不会生成游离的H,
反应能顺利进行到底。
答案:(1)d(2)增大氧气的溶解度(或浓度),加快反应
速率NiS+2O2+6NH3·H2O=[Ni(NH3)g]SO4
+6H2O
(3)[Cu(NH3)4]2+NHg
(4)2(5)(NH4)2SO4
(6)2[Ni(NH)]+被还原时发生反应:[Ni(NH3)]2+
+H2一Ni十NH对十H,溶液呈酸性,不利于“还
原”步骤;而[Ni(NH)2]+被还原时发生反应:[N
(NH)2]++H2一
一NiV+2NH,不会生成游离的
H+,因此还原程度较高。
9.解析:(1)Pb的原子序数为82,与碳、硅等同族,位于元
素周期表第六周期第VA族。
(2)“加压氧化”中,PbS与空气中的O2及加入的硫酸反
应,生成PbSO,沉淀和单质S。根据电子守恒和原子守
恒,可写出离子方程式为2PbS+O2+4H十2S0
2PbSO4十2S十2H2O。采用加压操作可以增大氧气的溶
解度或浓度,从而有效加快反应速率。
(3)当Zn2+恰好沉淀完全时,溶液中c(Zn2+)=1.0×
105molL1,此时溶液中c2(0H)=K[Zn(OH)2]
c(Zn)
=3.0×10-17
=1.0X10=3X102。对于Cd+,其浓度商Q=
c(Cd2+)·c2(0H)=0.01×3.0×10-12=3.0×10-14
因为Q=3.0×104>Kp[Cd(OH)2]=7.2×1015,故
有Cd(OH)2沉淀生成;若Cd+沉淀完全,需要
c0H)-18x18=2.2x10>.0X10,2
明此时Cd+并未沉淀完全。因此Cd+部分沉淀,选b。
(4)a.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)中的氮原子含有孤电
子对,可作为配位原子与Pb2+形成配位键,正确;b.“沉
铅”过程中通入CO2,生成碱式碳酸铅[Pb2(OH)2CO3],
消耗了溶液中的碱性物质(己二胺),导致溶液pH减小,
错误;
c.由流程图可知,“再生”工序加入Ca(OH)2后重新得到
乙二胺,同时烯烃并未被消耗,二者返回胺浸工序循环
利用,正确;故选ac。
(5)“高温还原”中,Pb2(OH)2CO3与CH反应生成Pb、
CO2和H2O。反应中Pb元素化合价由十2降至0,C元
素化合价由一4升至十4,根据得失电子守恒配平化学方
高温
程式为2Pb2(OH)2CO3+CH4
4Pb+3CO2+4H2O.
若用炭代替CH4,由于炭是固体,反应后过量的炭容易
作为杂质混入液态或固态铅中难以分离,从而导致铅的
纯度下降。
(6)“沉铅”后的溶液中含有硫酸根离子和通入CO,后产
生的碳酸根离子(或碳酸氢根离子),加入Ca(OH)2进
行“再生”时,钙离子会与硫酸根离子、碳酸根离子反应
生成微溶的CaSO4和难溶的CaCO3沉淀,因此得到的
“含钙粗产品”的主要成分为CaSO,和CaCO,。
答案:(1)NA(2)2PbS+O2+4H++2SO
2PbSO,+2S+2H2O增大体系中氧气的压强和浓度,
从而加快反应速率(3)b(4)ac
5)2Pb2(OHD,C0,+CH,高温4Pb+3C0,+4H,0炭
为固体,过量的炭容易混入生成的铅中,导致铅的纯度
下降
(6)CaSO CaCO
10.解析:(1)Cu2Se中Cu为十1价被氧化为Cu2+,Se为-
2价被氧化为H2SeO3,NO5被还原为NO,结合得失电
子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为3Cu2Se十20H
+8NO,-6Cu2++3H2 SeO,+8NO7H2O:
(2)“球磨提金”时,加入的KMnO,在酸性条件下氧化
CI厂生成Cl2,Mn元素化合价降低,作氧化剂;
(3)SO具有还原性,将[AuCl4]中十3价Au还原为
低价十1价Au;SO作为配体,与Au形成络离子
[AuSO3]进入水相实现反萃取,因此Na2SO,的作用
为将十3价的Au还原为十1价,提供配体;[AuSO3]
中Au降价生成Au单质,S元素部分转化为SO2、部分
为SO,结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方
程式为2[AuSO3]—2Au↓+SO+SO2↑;
(4)已知:AgCl(s)=Ag(aq)+Cl(aq)Kp=1.6×
10-0;Ag+2NH==[AgNH3)2]K=1.0×10',
总反应为AgC1+2NH3=[Ag(NH3)2]t+CI,平
衡常数Ks=Kp×K=1.6×103.0.010 mol AgCl完
全溶于1L氨水,平衡时c([Ag(NH3)2]+)=c(NH3)
≥0.25mol·L1,代入
c[Ag(NH,)])·c(C),得平衡游离c(NH,)=
c(NHa)
0.25mol·L1,因此c(NH3)≥0.25mo1·L-1;
(5)还原提银时水合肼与银氨络离子反应释放NH3,滤
液X含铵盐,球磨提金工序需要NH,C1,向滤液X加入
HCl,将NH?转化为NH4Cl,可循环至球磨提金步骤。
答案:(1)3Cu2Se+20H++8NOg一6Cu2++
3H,SeO,+8NO+7H,O (2)KMnO
(3)将+3价Au还原为+1价,提供配体2[AuSO3]
2Au¥+SO+S02↑
(4)0.25(5)HCl
1l.解析:贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有
少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程中,加入浓盐酸
溶解其中F,过滤后实现分离,再向滤渣中加入王水
(浓盐酸与浓硝酸混合酸)氧化溶解Rh,Rh转化为
H[RhCls],Pt转化为相关可溶物,SiO2不溶,过滤后
进行分离;煮沸滤液除去盐酸、硝酸,再加入浓盐酸、
DETA将部分铑元素沉淀,过滤后,滤渣进行灼烧分解
为Rh、Rh2O3和RhCl3,再用H2进行高温还原得到铑
单质,向滤液中加入NH,C1将铂元素相关化合物转化
为沉淀除去,加入SnCl2将Rh(Ⅲ)转化为[Rh
(SnCl)]4-,再加入Zn进行还原,生成Rh,由于Zn过
量有剩余,加入浓盐酸溶解过量的Zn,实现Zn与Rh
分离,过滤获得铑粉,以此分析解答
(1)原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SiO2,Fe
易溶于酸(如盐酸或硫酸),而Rh和Pt在常温下不易
被非氧化性酸溶解,SiO2不溶于酸,因此“酸溶1”使用
非氧化性酸溶解Fe生成可溶性盐,过滤后Fe(Ⅱ)进入
滤液,剩余滤渣主要为Rh、Pt和SO2,实现初步分离。
(2)“酸溶2”中Rh转化为H3[RhCl],Rh元素化合价
由0升高至十3,HNO3中N元素化合价由十5降低至
十2,结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学
方程式为Rh+6HCI+HNO,一H[RhCL]+NO个
十2H2O;由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分
为SiO2。
(3)“高温还原”过程中,Rh2O3和RhCl3均被H2还原
为Rh,Rh元素化合价均由十3降低至0,根据化合价升
降守恒以及原子守恒可知反应方程式为Rh2O3十3H2
高温2Rh十3H,0,2RhCL,+3H,高温2Rh+6HCL。
(4)SnCl2初始浓度为1.0×10-4mol·L1,则溶液中
c(Sn)=1.0×10-4mol·L,当恰好生成Sn(OH)
K[Sn(OH)2
沉淀时,c(OH)=
c(Sn2)
mol·L-1=
/5.5×105
√1.0X10molL1≈2.3X101molL1,c(Ht)
195
K.
10-14
(H )2.3X10 mol L4.3X10-mol.L-1,
pH=-1gc(H)=-lg(4.3×10-3)=3-0.6=2.4,因此
为避免生成Sn(OH)2沉淀,溶液的pH2.4,故答案为A。
(5)配离子[Rh(SnCL3)s]-中,配体[SnCL]带1个负
电荷,设Rh的化合价为x,则x十5×(一1)=一4,则x
=十1;Rh(Ⅲ)以[RhCL]3-计,反应中Rh(Ⅲ)还原至
Rh(I),每个Rh得到2个电子,SnCl2为还原剂,部分
被氧化为[SnCl]-,Sn(Ⅱ)被氧化为Sn(IV),每个Sn
失去2个电子,同时反应过程中,部分SnCl2结合一个
Cl形成[SnCl],作为新的配体,每生成1个
[Rh(SnCl3),]-,需要5个SnCL2,因此理论上SnCl2和
Rh(Ⅲ)反应的物质的量之比为(1十5):1=6:1。
(6)由于“二次还原”过程中,为确保[Rh(SnCl3)]4完
全反应,加入的Zn需过量,过滤后剩余Zn和生成物
Rh存在于滤渣中,因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的
为除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn。
答案:(I)溶解Fe,使其进入溶液,从而通过过滤实现
分离
(2)Rh+6HCI+HNO3—H[RhCL]+NO↑+
2H2 O SiO2
(3)Rh2O3+3H2
高温2Rh十3H,0、2RhCl,+3H,
高温
2Rh+6HCI
(4)A(5)+16:1
(6)除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn
12.解析:铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫
酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫,As2O3因沸,点低被蒸
出,设计焙烧温度为600℃,根据已知信息,硫酸铜被分
解,生成氧化铜,硫酸锌和硫酸铅未分解,加水浸取后,
硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去,留下氧化铜,硫酸
铅,加硫酸溶解,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反
应转化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液
主要为硫酸铜,硫酸铜经过电解或置换法转化为铜,据
此解答。
(1)设计培烧温度600℃,使硫酸铜分解,而硫酸锌和硫
酸铅不分解,使As2O3沸腾收集;
(2)将SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液可制得
Na2S2O3,根据元素守恒可知还生成了二氧化碳,该反
应的化学方程式为4SO2+Na2CO3+2Na2S=
3Na2 S2Oa+CO2;
(3)酸浸时,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反应转
化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液主要
为硫酸铜,故酸浸的目的为分离硫酸铅,得到较纯净的
硫酸铜溶液:
(4)浸出液主要为硫酸铜,经过电解或置换法转化为
铜,故从浸出液得到Cu的方法有:电解法或置换法;
(5)某含Pb化合物室温下晶胞如题图所示,Cs位于体
心,个数为1,Pb位于顶点,个数为8X日=1,Br位于
棱心,个数为12×子=3,该化合物的化学式为
CsPbBr3,Cs位于体心,Pb位于顶点,Cs与Pb之间的
距离为体对角线的一半,由于晶胞参数a≠b≠c,a=B=
y=90,C与Pb之间的距离为√a+6+
-pm,该晶
2
体密度计算式为M。十M十3M
NAXabcX10-30g/cm3。
答案:(1)使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,同时
使As2O3沸腾收集
(2)4S0,+Na,CO,++2Na,S=3Na,S,O+CO,
(3)分离硫酸铅,得到纯净的硫酸铜溶液
(4)电解法(或置换法)
(5)Va+6+c
2
CsPbBra
Mcs +Mpb+3MBr
Na XabcX10-30
13.解析:废渣用(NH)2S2Og和NH3·H2O氧化浸出过
滤,滤液中有[Cu(NH):]2+和[Zn(NH3)4]+,滤渣1
有PbSO,和Fe(OH)3,滤液加Zn置换出Cu,除铜后的
溶液加(NH4)2S沉锌,得到ZS,滤渣1用H2A和
Na2A浸铅后过滤,滤渣2含Fe元素,滤液经过结晶得
到PbA,再真空热解得到纯Pb。
(1)碳原子周围连接四个不同的原子或原子团为手性
碳原子,H2A分子中手性碳原子有2
HH
个,HOOC—C—C-COOH;
OHOH
(2)“氧化浸出”时,过二硫酸根作氧化剂,过二硫酸根
转变为SO;
(3)“氧化浸出”时,温度升高,浸出速率增大,浸出率升
高,温度过高时,NH2·HO分解生成NH逸出,且温
度高时过二硫酸铵分解,造成浸出率减小:
(4)加入Zn发生置换反应,从[Cu(NH3)4]+置换出Cu
单质,反应的离子方程式为:Zn十[Cu(NH3)4]+
[Zn(NH3)4]2++Cu;
(5)根据分析,滤渣1有Fe(OH)3和PbSO,用H2A和
Na2A浸铅后过滤,滤渣2含Fe元素的沉淀;
(6)“浸铅”步骤发生PbSO,(s)+A2-PbA十SO2,
Na2A溶液中存在A2-+H2O一HA+OH,pH升
高,OH浓度增大,平衡A2-十HOHA+OH
逆向移动,A2-浓度增大,平衡PbSO,(s)十A2-=
PbA十SO正向移动,PbA产率增大;pH过高时,
OH浓度过大,会生成Pb(OH)2沉淀,造成PbA产率
降低;
(7)290℃“真空热解”PbA即Pb(OOC一CHOH
CHOH一COO)生成Pb单质和2种气态氧化物为CO和
H2O,反应的化学方程式为:Pb(OOC一CHOH一CHOH
290℃
COO
Pb+4C04+2H2O个。
真空热解
答案:(1)2(2)S02
(3)温度升高,浸出速率增大,浸出率升高,温度过高
时,NH3·H2O分解生成NH3逸出,且温度高时过二
硫酸铵分解,造成浸出率减小
(4)Zn+[Cu(NH)4]2+—[Zn(NH3)4]2++Cu
(5)Fe(6)pH升高,OH浓度增大,平衡A2-+H2O
一一HA+OH逆向移动,A2-浓度增大,平衡PbSO,
(s)十A一PbA十SO正向移动,PbA产率增大
Pb(OH),
290℃
(7)Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)
Pb十
真空热解
4C0个+2HO↑
14.解析:含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、
SrCO,和MgCO3等,加入稀盐酸酸浸,碳酸盐溶解进入
滤液,浸出渣1中含有SrSO4、SiO2,加入BaCl2溶液,
发生沉淀转化,SrSO,(s)+Ba2+(aq)一BaSO4(s)+十
Sr2+(aq),得到SrCl2溶液,经过系列操作得到SrCl2·
6H2O晶体;
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族,基态原子价
电子排布式为5s2;
(2)由分析可知,碳酸盐均能溶于盐酸,“浸出液”中主
要的金属离子有Sr2+、Ca2+、Mg2+;
(3)由分析可知,“盐浸”中发生沉淀的转化,反应的离
子方程式:SrSO,(s)十Ba2+(aq)-一BaSO,(s)+Sr2
(aq);该反应的平衡常数K=
c(Sr2+)
c(Ba2)
c(Sr2+)·c(SO})Kp(SrS0a)10-6.46
cBat):c(S0)-Kp(Bas0,)-10-.7=102.1,平
衡常数很大,近似认为SSO4完全转化,溶液中剩余
n(Ba2+)=1×10-mol,则c(S0-)=KBaS02-
c(Ba2)
196
107.7mol/L,列三段式:
SrSO(s)+Ba2+(ag)BaSO (s)++Sr2+(aq)
初始mol0.01
0.011
0
变化mol0.01
0.01
0.01
平衡mol
0.001
0.01,
理论上溶液中c(Sr2+)·c(S0?)=10-1mol/LX
10-1.?mol/L=10-8.,9?(mol.L-i)2,
(4)随温度升高勰浸出率增大,原因是离子半径:Ba2+
>Sr2+,晶格能:SrSO,>BaSO4,则SrSO4(s)+Ba2+
(aq)BaSO,(s)十Sr2+(aq)为吸热反应,升高温度平
衡正向移动,所以银浸出率增大;
(5)“盐浸”时发生沉淀的转化,生成了BaSO4,SiO2不
参与反应,故浸出渣2中主要含有SrSO、BaSO4、SiO2;
(6)窝穴体a的空腔与Sr2+的粒径相匹配,可通过分子
间相互作用形成超分子识别S2+,达到提取其中的
Sr2+的目的;
(7)Ca(OH)2为强碱,则Sr(OH)2也是强碱,Sr+不水
解,排除b,由平衡移动原理可知SCl2·6H2O制备无
水SrCl2的方法加压不利于脱水,排除c、d,故选a。
答案:(1)5s
(2)Ca2+、Mg2+
(3)SrSO:(s)+Ba2+(aq)=BaSO (s)+Sr2+(aq)
10-897
(4)SrSO,(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Sr2+(aq)为吸
热反应,升高温度平衡正向移动,所以锶浸出率增大
(5)BaSO4、SiO2
(6)窝穴体a的空腔与Sr2+的粒径相匹配,可通过分子
间相互作用形成超分子
(7)a
15.解析:(1)铬是24号元素,其基态原子的核外电子排布
符合洪特规则特例,价层电子排布式为3d4s1」
(2)煅烧时Fe(CrO2)2与过量KOH、空气中的O2(作氧
化剂)发生反应生成K2CrO,、Fe2O3和H2O,根据得失
电子守恒、原子守恒,即可写出该反应的化学方程式。
(4)通入过量CO2的目的是提供酸性环境,使K2CO
转化为K2Cr2O,,加压的目的是增大CO2的溶解度,使
更多的CO2溶解在溶液中,从而保证酸化反应充分进
行,提高酸化反应速率和K2CO4的转化率。
(6)由流程分析可知,该工序中反应物有Fe(CO);、
KCrO4、H2O,产物有Cr(OH)3、CO、KOH和
Fe(OH)3,根据得失电子守恒、原子守恒,即可写出该
反应的化学方程式。
(7)滤渣Ⅱ主要成分是Cr(OH)3、Fe(OH)3,可返回煅
烧工序,节约原料、实现绿色化学。
答案:(1)3d4s
(2)4Fe(Cr0,)2+70,+16KOH400-~500
-8K,CrO
+2Fe,O+8H2 O
(3)MgO Al(OH)
(4)增大CO2的溶解度,保证酸化反应充分进行
(5)KHCO
(6)Fe(CO)+K,CrO+4H2O=Cr(OH)+
Fe(OH)3Y+2KOH+5CO个
(7)煅烧
16.解析:采用两段焙烧-水浸法从铁锰氧化矿中分离提取
Cu、Co、Mn等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物
均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钻、硫酸钙
等,产生的气体有氨气、氨气等,氨气用稀硫酸吸收,得
到硫酸铵溶液,得到的疏酸盐经650℃高温焙烧,只有
硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸
后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及
硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最
终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钻元素和锰元素,加
入硫化钠,调节H,生成硫化钻,过滤分离最终得到硫
酸钻溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据
此解答。
(1)低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰
与硫酸氢铵反应,转化为硫酸锰和氮气,根据电子得失
守恒可知还有氨气生成,反应的化学方程式为:3MnO,
+3NH HSO=
低温培烧3MnSO,+N。↑十NH,↑
6H2O;根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有
硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化
硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水
浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有Fe2O3、
CaSO
(2)根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温
则完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分
解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小;
(3)根据萃取的化学方程式:2HR(有机相)十Cu2+(水
相)CuR2(有机相)十2H(水相),加入有机相将铜
离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移动,
生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂
为稀H2SO4;
(4)沉钻时,pH=4时C02+恰好沉淀完全,其浓度为
c(Co2+)=1×105mol/L,此时c(H)=1X104mol/L,根
据K,(CoS)=4X101,推出c(S-)=K,CoS)
c(Co2+)
4×10-21
1X10mol/L=4X1016mol/L,又因为K1(H,S)=
1X10-7,K2(H2S)=1X1013,K1·K2=
c(H*)·c(HS)×(H)·c(S-)=
c(H,S)
c(HS)
2(H)·c(S),则c(HS)=
c(H2S)
c2(Ht)·c(S2-)_(1X104)2X4X10-16
Ka1·K2
1X10-7X1X10-gmol/L=4×
l0-4mol/L;由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧化
氢,稀硫酸,生成了CoSO4和S,反应的化学方程式为
CoS+H2O2+H2SO4=CoSO4+S+2H2O,改写成离
子方程式为:CoS+H,0,+2H+一Co2+十S+2H20;
(5)由分析可知,沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸
锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中的硫酸铵可并
入吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用。
答案:(1)3MnO,十3NH,HSO,低温焙
-3MnSO+
N2↑+NH3↑+6H2OFe2O3、CaSO,
(2)减小
(3)H2SO4
(4)4×104CoS+H2O2+2H+—Co2++S+2H20
(5)低温焙烧
17.解析:(1)①酸浸时,若不通入O2,会发生反应:ZnS十
H,SO,一ZnS0,+H2S,通入O2可以氧化S2-生成
S,促进酸浸反应正向进行,提高Zn2+浸出率;③由②
知,除镉时溶液酸性较强,故应在不引入新杂质的同时
消耗溶液中的H+,加入的氧化物为ZnO。
(2)晶胞掺杂过程中,应由半径相近的微粒进行替换,
则区域A中,由CI厂替换S2,区域B中,由Cu替换
Zn2+,按照均摊法,区域B中含Zn2+:3个、Cu+:1个、
g:8×日+6×2=4个,(+2)×3+(+1)×1+
(一2)×4=一1,则区域B带负电。
(3)①根据质量守恒、电荷守恒和题给信息“酸性废
液”,可写出反应的离子方程式:2H3AsO3十3ZnS十
6H—As2S,+3Zn2++6H20。
答案:(1)①氧化S2-生成S,促进酸浸反应正向进行
②否pH=0时,c(H+)=1mol·L-1
c(S-)=Ka(HS)·Ke(H2S)·c(H,S)
c2(H+)
1.0×10-7×1.2×10-18×10-2
12
mol·L-
1917
=1.2×1022mol·L1
c(Cd+)=Ks(CdS)_8.0X10-
c(S2-)
1.2X10-zmol·L-1≈6.67X
10-5mol·L-1>1.0×10-5mol·L1,则Cd+未沉淀完全
③ZnO
(2)C1
负电
(3)①2H,As0,+3ZnS+6Ht60℃
As2 Sa+3Zn2+
+6H.O
②随着反应的进行,溶液pH增大,溶液中H2S浓度减
小,促进As2S十6H2O=一2H3AsO3+3H2S平衡正向
移动,As2S重新溶解,砷回收率下降
18.解析:废盐溶液加入氨水,通入氧气沉锰I得到
Mn3O1,溶液再加入(NH,)2S2Og,进行沉锰Ⅱ得到
MnO2,产生O2,溶液再加入NH,HCO3和NH·H2O
调节pH沉镁I,得到MgCO,煅烧得到MgO,溶液再
加入H3PO4沉镁Ⅱ,得到MgNH4PO,·6H2O沉淀
溶液加入H2SO,调节pH=6.0结晶得到X硫酸铵,最
后与MnO2和Mn3O4焙烧,经过多步处理得到MnSO,
·H2O。
(1)加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等;
(2)Mn(OH)2被O2氧化得到Mn3O4,反应的化学方程
式为:6Mn(OH)2十O2—2Mn3O4十6H2O;
根据c(Mg2+)
KLMg(OH)2
100.68
c(Mn2+)
=
Kp[Mn(OH)2]
c(Mn2+)
10-11.25
10-2c(Mn2+)=10215mol/L;
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的(NH4)2S2Og经加热水解去除,
(NH4)2S,Og中存在过氧键,在加热和水存在下发生水
解,生成NH4HSO4和H,O2:(NH4)2S2Og+2H2O
—2NH4HSO4+H2O2,H2O2分解2H2O2—2H2O
十O2个,总反应为2(NH4)2S2Og+2H20
4NH,HSO,+O2↑,最终产物是NH,HSO,和O2;
(4)[zMgCO3·yMg(OH)2·zH2O]煅烧有CO2生成,
可以得到疏松的轻质氧化镁,pH过大,沉淀为
Mg(OH)2,不能分解产生CO2,不能得到疏松的轻
质MgO;
(5)由图可知,pH=8时,阴离子为HPO,阳离子为
Mg2+,产生的沉淀为MgHPO4,调节到pH=4,磷元素
存在形式为H2PO。,磷酸不是强酸,不能拆,反应的离
子方程式为:MgNH,PO4·6H2O+2H3PO,一Mg2+
+3H,PO,+NHT+6H,O;
(6)溶液中存在铵根离子和硫酸根离子,结晶后X为
(NH4)2SO4;
(7)“焙烧”中,Mn3O4和MnO2最终生成MnSO4·
H2O,Mn元素化合价降低,发生了还原反应。
答案:(1)搅拌适当升温等
(2)6Mn(OH)2+O2
=2Mn304+6H2010.15
(3)O2(4)pH过大,沉淀为Mg(OH)2,不能分解产生
CO2,不能得到疏松的轻质MgO
(5)MgHPO+H;PO -Mg2++2H2 PO
(6)(NH4)2SO,(7)还原
19.解析:由流程可知,矿石经“还原酸浸”,Fe2O3、MnO2被
还原为Fe2+和Mn2+,CuO被溶解为Cu2+,Au、Ag、
SiO2不溶进入“滤渣1”;“沉铜”时,Cu+被铁粉还原为
Cu;“氧化时”Fe2+被氧化为Fe3+;“沉铁”时,Fe3+转化
为沉淀,后续转化为氧化铁;“沉锰”时,M2+沉淀为碳
酸锰。“浸金银”时,Au、Ag被混合液浸出,后续提炼出
Au、Ag。
(1)Cu为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布属于
洪特规则的特例,其价层电子数为11,其价层电子排布
式为3d°4s。
(2)“还原酸浸”时,MnO2被亚硫酸钠还原为Mn2+,该
反应的离子方程式为MnO2十SO十2H一Mn2++
S0+H0。
(3)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下:
①Au+5S2O+[Cu(NH2)4]2+—[Au(S,Og)2]3
+[Cu(S2O)3]5-+4NH3
②4[Cu(S2O3)3]5+16NH3+O2+2H2O
4[Cu(NH3)4]2++4OH+12S2O
分析以上两反应可知,[Cu(NH3)4]+参与了反应①,
但在反应②又重新生成,其质量和化学性质在反应前
后没发生变化,因此,上述过程中的催化剂
为[Cu(NH)4]2+。
(4)“还原酸浸”所得“滤液1”中含有一定浓度的未反应
的硫酸和亚硫酸钠,多次循环利用“滤液1”对矿石进行
“还原酸浸”可以充分利用其中的有效成分,大大减少
了原料的浪费,从而有效降低成本;其次,持续地将杂
质元素溶解并带出矿石体系,可以使矿石中的金银的
相对品位得到提升,为后续提纯工序创造更好的条件;
第三,还可以减少废水的排放量和处理成本;第四,可
以回收更多的有价值的溶解成分。综上所述,“沉铜”
前,“滤液1”多次循环的目的为:大幅度降低硫酸和亚
硫酸钠的消耗成本,同时减少废水产生量及处理成本,
并通过持续去除杂质提高金银的富含度。
(5)“还原酸浸”时,Fe2O3和CuO可以被硫酸溶解转化
为Fe3+和Cu2+,亚硫酸钠将Fe3+还原为Fe2+,而Cu2+
并未被还原,因此,Fe3+的氧化性强于Cu+;“氧化”时,
Fe2+被MnO2氧化为Fe3+,因此,MnO2的氧化性强于
Fe3+。综上所述,根据“还原酸浸”“氧化”,推断Fe3+
Cu2+、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为MnO2>Fe3+
>Cu2+
(6)25℃“沉铁”后,调节“滤液4”的pH至8.0,此时
c(OH)=10-6mol·L1,无Mn(OH)2析出,根据
Mn(OH)2的Kp为1.9×10-13,则c(Mn2+)≤
1.9×10-13
10)2mol·L-1=0.19molL-1.
(7)①由晶胞结构可知,该晶胞为面心立方,Sb位于晶
胞的顶角,其与邻近的3个面的面心上的Mn距离最近
且距离相等,每个顶角参与形成8个晶胞,而每个面心
参与形成2个晶胞,因此,该晶胞中,每个Sb周围与它
最近且相等距离的Mn有3X8=12个。
2
②由晶胞结构和均摊法可知,该晶胞中平均占有1个
Sb和3个Mn,因此,该晶胞的质量为122+55×3
NA
,该
晶胞的体积为(anm)3=a3X10-21cm3,晶体的密度为
(122+55×3)g
122+55×3
NAXa3 X10-21 cm3
NaXa3X10-ag·cm3。
答案:(1)3d1°4s
(2)MnO2 +SO+2H+-Mn2++SO2+H2O
(3)[Cu(NH)4]2+
(4)大幅度降低硫酸和亚硫酸钠的消耗成本,同时减少
废水产生量及处理成本,并通过持续去除杂质提高金
银的富含度
(5)MnO2 >Fe+>Cu2+
(6)0.19(7)①12②、122+55×3
NA XaX10-
20.解析:工艺I中研磨引发的固相反应为CaF2十2NaOH
Ca(OH)2十2NaF,水浸后得到滤液I主要是NaF、
Ca(OH)2溶液,经过系列操作得到NaF固体;对比两
种工艺流程,流程Ⅱ添加TO2粉末,由题目可知,生成
的CaTiO,的溶解度极低,使得Ca2+不转化为Ca
(OH)2,提高了NaF的产率,据此解答。
(1)氟的原子序数为9,基态氟离子电子排布
为1s22s22p6;
(2)CaF2饱和溶液的浓度为cmol·L1,则c(Ca2+)=
cmol/L、c(F)=2cmol/L,Kp(CaF2)=c(Ca2+)·
c2(F-)=4c3:
19
(3)①转化率为78%,说明固相反应主要向生成
Ca(OH),和NaF的方向进行,即正向进行程度大;②
NaF产率仅为8%,说明大部分NaF未进入溶液,则溶
液中存在Ca(OH)2向CaF2的转化过程,根据沉淀转
化的规律可推测:S(CaF2)<S[Ca(OH)2];
(4)根据工艺Ⅱ的流程,CaF2、TiO2与NaOH反应生成
难溶的CaTiO3、NaF和H2O,反应的化学方程式为:
CaF,+TiO,+2NaOH-CaTiO,+2NaF+H,O;
(5)由上一问可知,滤液Ⅱ主要是NaF溶液,因NaF溶
解度受温度影响小(题干说明),故蒸发至大量晶体析
出,趁热过滤即可得到NaF晶体,故选a;其溶解度随温
度变化不明显,冷却结晶无法析出更多晶体,故不选b;
(6)a.研磨将固体颗粒粉碎,减小粒径,从而显著增加反
应物之间的接触面积,使反应更易发生,a选;
b.研磨过程中的机械力可能导致晶体结构缺陷或局部
化学键断裂,产生活性位点,使反应更易发生,b选;
c,活化能是反应固有的能量屏障,研磨主要通过增加接
触和产生缺陷来提高反应速率,但一般不直接降低活
化能,c不选;
d.研钵仅作为研磨工具,其表面不参与反应,因此与反
应物接触更好并非促进反应的原因,d不选;故选ab。
答案:(1)1s22s22p
(2)4c3
(3)①正向②<
(4)CaF2+TiO,+2NaOH=CaTiO,+2NaF+H2 O
(5)a(6)ab
专题八非金属及其化合物
考点1]
1.B稻壳在一定条件下制备纳米SiO2,纳米SiO2和Mg
在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si,加盐酸将
MgO转化为MgCl2,过滤、洗涤、千燥得到纳米Si。
A.SiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO,和
H2O,A正确;B.盐酸参与的反应为:MgO十2HCl
MgCl2十H2O,该反应是非氧化还原反应,盐酸体现酸
性,没有体现还原性,B错误;C.高纯硅可以将太阳能转
化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C正确;D.SO2和
Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si,
反应的化学方程式为SiO,+2Mg650℃Si十2Mg0,D
正确。
2.DA.Cl2与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成
NaClO,A错误;B.SO,与水反应生成亚硫酸而不是硫
酸,B错误;C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉
淀,C错误;D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反
应生成碳酸氨钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气
体,D正确。
3.BA.SiO2和C在高温下发生反应生成Si和CO,因此,
制备粗硅反应的化学方程式为S0,十2C高温s十200个,
A说法正确;B.在晶体硅中,每个Si与其周围的4个Si
形成共价键并形成立体空间网状结构,因此,平均每个
Si形成2个共价键,1 mol Si含Si一Si键的数目约为2
×6.02×103,B说法错误;C.HC1易与水形成盐酸,在
一定的条件下氧气可以将HC1氧化;H2在高温下遇到
氧气能发生反应生成水,且其易燃易爆,其与SHCL3在
高温下反应生成硅和HCI,因此,原料气HCl和H2应充
分去除水和氧气,C说法正确;D.Si十3HCl300℃
SHCl,十H2,该反应是气体分子数减少的反应,因此,生
成SHCL3的反应为熵减过程,D说法正确;综上所述,本
题选B。
4.解析:由流程和题中信息可知,BaSO4与过量的碳粉及
过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、易溶于水的
BaS和微溶于水的CaS;烧渣经水浸取后过滤,滤渣中有
碳粉和CaS,滤液中有BaCl2和BaS;滤液经酸化后浓缩
结晶得到BaCl2晶体;BaCl2晶体溶于水后,加入TiCl考点3化工流程
[真题题组·实战集训]
1.(2026·黑吉辽蒙卷,12)从铜阳极泥(主要成分为Cu2Te和Cu2S,含少量Ag2S和Au)中提取
热电材料碲(Te)的流程如图。已知Na,Te与适量空气反应可生成Na2Te2。下列说法正确
的是
()
Na,S溶液适量空气
Na,S0,溶液
铜阳极泥
浸渍
滤液1(含Na,Te)沉碲一碲粉
滤液2
滤渣
A.“浸渍”时通人过量空气不发生副反应B.滤渣可以全部溶于浓HNO?
C.Na2Te被氧化过程中,溶液碱性增强D.“沉碲”过程中Na2SO,被氧化
郑
2.(2026·湖南卷,11)常温下,铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误
的是
过量溶液h
红褐色
黄绿色
沉淀g
溶液a
溶液b
气体c
溶液d
气体c
充分
过量
反应
深蓝色
拓
铜铁
溶液f
固体残渣
混合物
A.溶液h可能是盐酸
B.向溶液b中通人过量气体e,空气中久置后可得沉淀g
C.固体残渣中有铜,可能有铁
D.溶液f中含有[Cu(NH3)4]+
製
3.(多选)(2026·山东卷,14)利用铁基、钙基物质的化学循环(Fe0
Fe,CaCO
CaO)可从高炉煤气中分离出N2,并获得高价值的CO/CO2混合气。循环过程如图
所示,下列说法正确的是
(
气体X
气体Y
高炉煤气
反应
FeO/钙基物质I,
反应
(C0、C02、N2)
器甲
(固相循环)
器乙
n(C0)n(C02:n(N2)=
(600℃)
Fe/钙基物质Ⅱ
(850℃)
2:3:5
A.钙基物质I为CaO
B.气体X为CO/CO2混合气
C.铁基、钙基物质的理论投料比为2:5(以物质的量计)
D.获得的混合气中,C0与C0,物质的量之比n(CO)>2
n(C02)3
4.(2025·云南卷,12)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
H2O
HCI
熔融电解
Be,C
→Be(OH)2
BeCl,
熔点405℃导电盐
Be
熔点2200℃
NaOH
沸点488℃
Na,[Be(OH)]
81
A.Be(OH)2是两性氢氧化物
B.Be,C和BeCl2的晶体类型相同
C.Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为spi
D.Be2C与H2O反应:Be2C+4H2O—2Be(OH)2+CH4个
5.(2026·河南卷,15)一种从废芯片(主要含有Si、Cu、Ag、Pd、Au等)中回收金属的工艺流程
如下:
H2SOFe2(SO);(NH)2Ce(NO3)(NH,)2Ce(NO3)a,HCI Zn
废芯片→焙烧→浸出1
浸出2
→浸出3
→还原→Au、Pd
HCI
固体2
NaCIO、NaOH
电解-滤液1
滤液2→沉淀→滤液3
流出液→氧化
固体1
AgCI
Ce(OH)
已知:流程中Ce4+被还原为Ce3+;“浸出2”中Au和Pd的浸出率较低;“浸出3”中Au和Pd转
化为[AuCL4]和[PdCl4]2。
回答下列问题:
(1)提高“焙烧”效率的措施有
(写出一条即可)。
(2)“焙烧”中,Cu未完全转化为CuO,“浸出1”中Cu参与反应的离子方程式为
0
(3)“电解”时,“滤液1”和FSO4溶液分别作阴极液和阳极液,不锈钢片和石墨片分别作阴极
和阳极,阴离子交换膜作隔膜。“电解”的目的是
(4)已知3Ce4++Au==3Ce3++Au3+的K约为4.8×105,表明该反应可以进行得基本完全,
但Au在“浸出2”中浸出率较低,原因是
(5)“沉淀”产生的AgC1可被N2H4还原为Ag,N2H4中N元素只转化为N2。理论上AgCI与
N2H4反应的物质的量之比为
(6)“滤液3”需要合并到“浸出3”所得滤液中,目的是
(7)“氧化”中,Ce3+转化为Ce(OH)4沉淀,该反应的离子方程式为
6.(2026·河北卷,16)清洁生产工艺设计
钒和铬是重要的战略金属。河钢集团与中科院合作研发了国际领先的亚熔盐法清洁生产工
艺,实现在温和条件下钒和铬的高效提取。主要流程如下:
50%、
①H20
稀H2S04
NaOH溶液②CaO
NaSO调pH
980℃
帆流家由一藏翻盈密
1水解
…→Cr20g
140-180℃
40℃!
滤渣
母液
滤液
V205
已知:钒渣主要含FeO·V,O3、FeO·Cr2O3、SiO2和少量CaO、MgO等。
回答下列问题:
(1)V和Cr均位于元素周期表的区。
(2)氧化工序通常采用较大的O2流量,其目的是
;配平化学方程式:FeO·V2O3+
NaOH+O,△
Fe2 O3+
Nag VO+
H2O。
82
(3)滤渣的主要成分有MgO、
(填化学式)。
(4)80℃和40℃时,Na3VO4和Na2CrO4的溶解度随NaOH质量分数变化如图所示。结合图
像分析NaOH质量分数为30%时,冷却结晶工序降温至40℃有利于实现钒和铬有效分离的
原因:
50
80℃
40℃
50
°
Na2Cr04
NazCr04
30
30
20
10
NasVO4
矩
10
0
04
NasVO4
1020304050
1020304050
w(NaOH)/%
w(NaOH)/%
(5)母液返回
工序。
(6)还原工序中,反应的离子方程式为
0
7.(2026·云南卷,15)创新驱动,深挖“城市矿山”,一种从废弃印刷电路板(WPCB)(主要含Cu、
Ni、Au、Ag)中分离回收有价金属的工艺如下:
0.01mol·L1PMS
稀盐酸
稀硝酸0.1mol·L1KC1
抗坏血酸
WPCB→预处理→酸浸1滤渣1酸浸2滤渣2氧化溶金滤液4X→…→纳米Au
滤液1
滤液2
NaOH溶液→碱沉
滤液3,沉银→…→Y
Ni(OH)2
AgCl
已知:①PMS为过一硫酸盐(含过氧键),在强酸介质中会水解。
②O2表示具有高氧化活性的单线态氧分子。
回答下列问题:
(1)Au与Cu同族,属于
区元素。
(2)“酸浸1”中发生反应的离子方程式为
(3)“滤液2”中主要的金属离子有Ag、
(填离子符号)。
(4)“氧化溶金”中,KC1不能用HC1替代的原因为
PMS发生反应的离子方程式HSO,+SO
+1O2(将离子方程
式补充完整)。
(5)工序“X”中,抗坏血酸的作用为
(6)“碱沉”前,用0.1000mol·L1的NaOH标准溶液测定50.00mL“滤液1”中的H+及N+
浓度,pOH和pNi与V(NaOH)的关系如图(pOH=-lg[c(OH)/(mol·L1)],pNi=
-lg[c(N+)/(mol·L1)刀,忽略Ni+的水解)。“滤液1”中N2+的浓度为
mol·L
(结果保留小数点后3位)。
14
12
12
10
a
8
a(20.00,7.00)
6言
25354555
65
V(NaOH)/mL
83
(7)“沉银”时,“滤液2”与“滤液3”混合时有少量Ag2O生成,其反应的化学方程式为
8.(2026·黑吉辽蒙卷,16)某工厂利用镍矿(主要成分为NiS,含少量Fe2O,和CuS)制备超细镍
粉,物质转化流程如下(部分反应条件已略去):
空气十氨水
气体a
足量O2H2
氧压滤液1部分蒸氨
镍矿→
氨浸
沉铜
速液2转化一还原Ni粉
滤液3
浸渣
CuS
已知:①滤液1中镍以[Ni(NH3)]+形式存在,硫以SO和少量S,O形式存在;
②“部分蒸氨”时c(NH3)减小,[Ni(NH3)。]2+转化为[Ni(NH).]2+,x=15。
回答下列问题:
(1)依据核外电子排布,Ni元素位于周期表
区。
(2)“氧压氨浸”时,加压的目的是
,NiS转化为
[Ni(NH3)6]SO4的化学方程式为
(3)滤液1中铜的主要存在形式为
(填离子符号)。气体a为
(填化学式)。
(4)“转化”步骤通入足量氧气充分氧化滤液2中剩余的S2O,该步骤无沉淀产生,则理论上
每转化1molS2O消耗O,的物质的量为
mol。
(5)滤液3浓缩结晶得到的
(填化学式)可用于生成化肥。
(6)近似条件下,不同[Ni(NH3)]SO4溶液中二价镍[Ni(Ⅱ)]浓度随“还原”步骤时间的变化
如图。为提高Ni(Ⅱ)的还原速率和转化率,x应选择
(填“2”或“≥3”)。
已知酸性条件不利于“还原”步骤,解释[Ni(NH3)]+还原程度较低而[Ni(NH3)2]+还原程度
较高的原因:
(结合离子方程式
作答)。
[Ni(NH)x2
■x=1
4x=2
●x≥3
4
。x≥3
40
120
时间/min
9.(2026·湖南卷,16)一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下:
烯烃和乙二胺
空气、硫酸
水溶液
C02
CH
硫化铅精矿→加压氧化
胺浸→沉铅→高温还原
→高纯铅
↓
C02
酸性溶液
单质S再生一→含钙粗产品
Ca(OH)2
已知:①乙二胺(H2NCH2CH2NH2,简写为en)为一种二元弱碱。
②Kp[Zn(OH)2]=3.0×10-,K[Cd(OH)2]=7.2×10i5。
③金属离子浓度不超过1.0×10-5mol·L1时,认为该离子已沉淀完全。回答下列问题:
84
(1)Pb在元素周期表中的位置为第六周期第
族。
(2)“加压氧化”中,PbS发生反应的离子方程式为
:采用加
压操作可提高反应速率,原因是
(3)“酸性溶液”经处理后,Cd+、Zn2+浓度分别为0.01mol·L-1、0.02mol·L-1,调pH使
Zn2+恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变),Cd+
(填标号)。
a.沉淀完全
b.部分沉淀
c.未沉淀
(4)“胺浸”后,PbSO4转化为配合物[Pb(en)2]SO4,“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[Pb2
(OH)2CO3]。下列说法正确的是
(填标号)。
a.配合物[Pb(en)2]SO,中的配位原子为N
b.“沉铅”过程中,溶液pH增大
c.流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用
(5)“高温还原”中,生成Pb的化学方程式为
;若用炭代替CH4,将导
致铅纯度下降,原因是
(6)“再生”时,得到的“含钙粗产品”的主要成分有
(写化学式)。
10.(2026·山东卷,17)一种从铜阳极泥(主要含Au、Ag2Se、Cu2Se)中分离提取贵金属Au、Ag
的工艺流程如下:
KMnO,
有机
Na2 SO
NH CI
稀盐酸萃取剂溶液
稀盐酸
稀HNO,
稀H2SO,
沉淀球磨提金→酸溶→萃取→反萃取→酸化析金→A“
滤渣
水相
有机相
尾气处理
度
NaCl
极
溶液
氨水N2H4·H2O
尾气
滤液
处理
沉银沉淀溶银一→还原提银一Ag
Se、Cu
N2滤液X
已知:“球磨提金”时,生成的高活性CL2直接和Au反应生成AuCL3。
Km(AgCI)=1.6×1010;Ag+2NH3-=[Ag(NH)2]+K=1.0X107。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,Cu2Se与稀HNO3反应生成二元弱酸H2SO3的离子方程式为
(2)“球磨提金”时,生成C12的反应中作氧化剂的是
(填化学式)。
(3)“酸溶”时,AuCL,转化为[AuCL4];“反萃取”时加入Na2SO3溶液后,水相中Au以[Au
SO3]-形式存在,Na2SO3的两个作用是
。“酸
化析金”时,[AuSO3]发生自身氧化还原反应的离子方程式为
(4)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使0.010 mol AgC1完全溶于1.0L氨水,则反应后溶液
中c(NH3)≥
mol·L-1
(5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加
入的物质是
(填化学式)。
85
11.(2025·河南卷,15)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有少
量SO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
浓盐酸王水
浓盐酸、DETA
H
装会得一酸帝-一版帝韵一衣湘一沉递一内
高温还原
+铑粉
滤液1滤渣
滤液2
NH,CI
SnCl
Zn
浓盐酸
沉铂一活化还原一三次还原·酸溶3
含铂沉淀
滤液3滤液4
回答下列问题:
(1)“酸溶1”的目的是
(2)已知“酸溶2”中Rh转化为H[RhCl],则生成该物质的化学方程式为
“滤渣”的主要成分是
(填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量Rh2O3和RhCL3,则“高温还
原”中发生反应的化学方程式为
(4)若“活化还原”在室温下进行,SnC12初始浓度为1.0×104mol·L-1,为避免生成
Sn(OH)2沉淀,溶液适宜的pH为
(填标号)[已知Sn(OH)2的Kp=5.5×10-8]。
A.2.0
B.4.0
C.6.0
(5)“活化还原”中,SnCl2必须过量,其与Rh(Ⅲ)反应可生成[Rh(SnCL3),]4-,提升了Rh的
还原速率,该配离子中Rh的化合价为
;反应中同时生成[SnCL,],Rh(Ⅲ)以
[RhCl]3-计,则理论上SnCl2和Rh(Ⅲ)反应的物质的量之比为
(6)“酸溶3”的目的是
12.(2025·甘肃卷,16)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫
酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
气体SO
→冷凝
→制酸系统
As2O
铜冶炼烟尘→焙烧
→水浸
→酸浸→浸出液→Cu
ZnSO,溶液
浸出渣
已知:As203熔点314℃,沸点460℃
分解温度:CuO1100℃,CuSO4560℃,ZnS04680℃,PbS04高于1000℃
Km(PbSO4)=1.8×10-8
(1)设计焙烧温度为600℃,理由为
(2)将SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液可制得Na2S2O3,该反应的化学方程式为
(3)酸浸的目的为
(4)从浸出液得到Cu的方法为
(任写一种)。
(5)某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如
图所示,晶胞参数a≠b≠c,a=B=y=90°。Cs与Pb之间的距离为
pm(用带有晶胞
参数的代数式表示);该化合物的化学式为
,晶体密度计算式为
g/cm3(用
带有阿伏加德罗常数NA的代数式表示,Mc、M,和M分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。
86
13.(2025·黑吉辽蒙卷,16)某工厂采用如下工艺回收废渣(含有
ZnS、PbSO4、FeS和CuCI)中的Zn、Pb元素。
A:Cs
B:Pb
c pn
Zn
(NH)2S
C:Br
滤液
滤液
除铜
→沉锌→ZnS
a pm
(NH4)2S2Og+NH3·H2O
Cu
滤液
废渣→氧化浸出
H2A、Na2A溶液
滤渣1,浸铅
滤液结晶PbA-→真空热解一→纯Pb
滤渣2
已知:①“氧化浸出”时,PbSO4不发生变化,ZnS转变为[Zn(NH3)4]2+;
②K[Pb(OH)2]=10-14.8;
③酒石酸(记作H2A)结构简式为HOOC(CHOH),COOH。
回答下列问题:
(1)H2A分子中手性碳原子数目为
(2)“氧化浸出”时,过二硫酸根(S2O)转变为
(填离子符号)。
(3)“氧化浸出”时,浸出率随温度升高先增大后减小的原因为
(4)“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为
(5)滤渣2中的金属元素为
(填元素符号)。
(6)“浸铅”步骤,PbSO,和Na2A反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为
,pH过高可能生成
(填化学式)。
(7)290℃“真空热解”生成2种气态氧化物,该反应的化学方程式为
14.(2025·安徽卷,15)某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,一种
提取该废渣中锶的流程如图所示。
稀盐酸
BaCl2溶液
含锶废渣→酸浸
浸出渣1
→盐浸→SrCl2溶液→SrCl2·6H2O
浸出液
浸出渣2
已知25℃时,Kp(SrS0,)=106.46,Kp(BaS04)=109.97。
回答下列问题:
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态锶原子价电子排布式为
(2)“浸出液”中主要的金属离子有S+、
(填离子符号)。
(3)“盐浸”中SrSO,转化反应的离子方程式为
25℃时,向0.01 mol SrS04粉末中加入100mL0.11mol·L1BaCl2溶液,充分反应后,理
论上溶液中c(Sr2+)·c(SO子-)=
(mol·L1)2(忽略溶液体积的变化)。
87
(4)其他条件相同时,盐浸2h,浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出
率增大的原因是
10
20
40
80
100
图1
图2
(5)“浸出渣2”中主要含有SrSO4、
(填化学式)。
(6)将窝穴体a(结构如图2所示)与K+形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的Sr2+,
原因是
0
(7)由SrCl2·6H2O制备无水SrCL2的最优方法是
(填标号)。
a.加热脱水
b.在HCI气流中加热
c.常温加压
d.加热加压
15.(2025·河北卷,16)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁
矿转化为重铬酸钾,同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。流程如下:
KHCO,-
过量
空气K,C0,(aqj/C02
C02+H20
1400-500℃
蒸发、
0.4-0.6MPa
过悠二资-一浸取一分高】-酸化一分离-K60,
滤渣I滤液I尾气滤液Ⅱ
Fe(C0)→还原、分离…K,C0
滤渣ⅡCOg)
已知.铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、AlO3、SiO2。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式:
(2)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K,CrO,的化学方程式:
(3)浸取工序中滤渣I的主要成分:Fe2O3、H2SiO3、
(填化学式)。
(4)酸化工序中需加压的原因:
(5)滤液Ⅱ的主要成分:
(填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式:Fe(CO),+
Cr(OH)+
+CO
(7)滤渣Ⅱ可返回
工序。(填工序名称)
88
[真题题组·实战集训l2]
16.(2025·山东卷,l7)采用两段焙烧-水浸法从铁锰氧化矿(主要含Fe2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、
Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
①Na,S
(NH)2S04
回收S0,
HR
②调pH
NH,HCO,
铁锰
低温
高温
焙烧
水浸
萃取水相
分离
沉钴
→沉锰→MnC0
氧化矿
焙烧
有机相
滤渣
CoS
吸收←稀H,S0,
反萃取
→溶解→CoS0,
溶液
整
H,02S
CuSO溶液
稀H,S04
郑
已知:该工艺条件下,(NH)2SO4低温分解生成NH HSO4,高温则完全分解为气体;
Fe2(SO4)3在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH,HSO4反应转化为MnSO,时
有N2生成,该反应的化学方程式为
。
“高温焙烧”温度
为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有
(填化学式)。
典郝
(2)在(NH)2SO4投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金
属元素的浸出率
(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取Cu+反应为:2HR(有机相)十Cu2+(水相)一CuR2(有机相)+2H+(水相)。
“反萃取”时加人的试剂为
(填化学式)。
(4)“沉钴”中,pH=4时Co2+恰好沉淀完全[c(Co2+)=1×10-5mol·L1门,则此时溶液中
如
c(H2S)-
mol·L1。已知:Ka1(H2S)=1×10-7,K2(H2S)=1X10-13,Kp(CoS)
=4×10一1。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入
(填操作单元名称)循
环利用。
17.(2025·江苏卷,14)ZnS可用于制备光学材料和回收砷。
(1)制备ZnS。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
H2 SO O2
H,S
闪锌矿→酸浸☐→除铁→除镉→调pH→沉锌→ZS
cds
已知:Kp(ZnS)=1.6×104,Kp(CdS)=8.0×10-2”,K1(H2S)=1.0×107,K2(H2S)=
1.2×1018。当离子浓度小于1.0×105mol·L1时,认为离子沉淀完全。
①酸浸时通入O2可提高Zn+浸出率的原因是
89
②通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH=0、c(H2S)=0.01mol·L1时,Cd+是否沉淀
完全(写出计算过程)。
③沉锌前调节溶液的pH至4~5,加入的氧化物为
(填化学式)。
(2)制备光学材料。如图甲所示,ZS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区
域、“负电”区域,光照下发出特定波长的光。
区域A
区域B
●Zn2
0s2
】掺入离子位置
甲
区域A“”中的离子为
(填离子符号),区域B带
(填“正电”或“负电”)。
(3)回收砷。用ZS去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)门,并回收生
100
成的As2S3沉淀。
6
已知:溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在,As2S3+6H2O
40
=2H3AsO3+3H2S。
234
60℃时,按n(S):n(As)=7:1向酸性废液中加入ZnS,砷回收率
反应时间h
随反应时间的变化如图乙所示。
乙
①写出ZnS与H3AsO3反应生成As2S3的离子方程式:
②反应4h后,砷回收率下降的原因有
18.(2025·陕晋青宁卷,16)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为Mn2+、Mg2+、NH的硫
酸盐)的工艺流程如下。
NH3H2O
NH3·H,O
02
(NH4)2S2Os NH4HCO3
H,PO4
H2S04
↓调pH
|调pH=6.0
废盐
溶液
沉锰→沉锰→沉镁
沉镁
→结晶
Mn3O
MnO2
煅烧MgNH4PO4·6H,O
Mgo
焙烧→→MnS04H20
已知:①常温下Kp(MgC0)=105.17,Kp[Mg(OH)2]=10.5,Kp[Mn(OH)2]
=10-12.72;
②S2O结构式为
-0
90
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有
。
(写出两种)
(2)“沉锰I”中,写出形成的Mn(OH)2被氧化成Mn3O4的化学方程式:
当Mg2+(c=10-o.68mol·L1)将要开始沉淀时,溶液中剩余Mn2+浓度为
mol.L1。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的(NH4),S2O。经加热水解去除,最终产物是NH4HSO,和
(填
化学式)。
(4)“沉镁I”中,当pH为8.0~10.2时,生成碱式碳酸镁[zMgCO3·yMg(OH)2·zH2O],
煅烧得到疏松的轻质MgO。pH过大时,不能得到轻质MgO的原因是
(5)“沉镁Ⅱ”中,加H3PO,至pH=8.0时,Mg2+沉淀完全;若加至pH=4.0时沉淀完全溶
解,据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式:
(6)“结晶”中,产物X的化学式为
(7)“焙烧”中,Mn元素发生了
(填“氧化”或“还原”)反应。
HPO
PO
0.8
H2PO NH
NH
教
尔0.4
HPO2
0.0
0.0
4.0
8.0
12.0
pH
19.(2025·云南卷,15)从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、Fe2O3、MnO2、CuO、SiO2等)中提取Au、
Ag,并回收其他有价金属的一种工艺如下:
HS04、NaS03
铁粉
MnO,
NaOH
NH.HCO
金-银矿一
还原酸浸逃液1沉铜选液3氧化-一沉铁逃液4沉锰一滤液5
滤渣1
Cu
MnCO,
铜-氨一硫代硫酸盐溶液→一浸金银
滤液2→A、Ag
Fe2O
滤渣2
已知:①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②25℃时,Mn(OH)2的Kn为1.9×10-13。
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为
(2)“还原酸浸”时,MnO2反应的离子方程式为
(3)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下:
①Au+5S2O+[Cu(NH3)4]2+-[Au(S,03)2]3-+[Cu(S2O3)3]5-+4NHg
②4[Cu(S,O)3]5-+16NH3+O2+2H20-4[Cu(NH)4]2++4OH+12S,O上述过程
中的催化剂为
91
(4)“沉铜”前,“滤液1”多次循环的目的为
(5)根据“还原酸浸”“氧化”,推断Fe3+、Cu2+、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为
(6)25℃“沉铁”后,调节“滤液4"的pH至8.0,无Mn(OD2析出,则c(Mn2+)≤
mol·L1。
(7)一种锑锰(MnSb)合金的立方晶胞结构如图。
①该晶胞中,每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有
个。
②NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为anm,则晶体的密度为
g·cm-3(列出计
算式即可)。
●Mn
Sb
20.(2025·湖北卷,16)氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂,通过以下两种工艺制备:
萤石(CaF2)
I.
→研磨→混合物I→水浸→过滤→滤液I→→NaF固体
NaOH固体
萤石(CaF2)
水
Ⅱ.NaOH固体→研磨→混合物Ⅱ→水浸→过滤→滤液Ⅱ→·→NaF固体
TiO2粉末
已知:室温下,TiO2是难溶酸性氧化物,CaTiO3的溶解度极低。
20℃时,NaF的溶解度为4.06g/100g水,温度对其溶解度影响不大。
回答下列问题:
(1)基态氟离子的电子排布式为
(2)20℃时,CaF2饱和溶液的浓度为cmol·L1,用c表示CaF2的溶度积Kp=
(3)工艺I中研磨引发的固相反应为CaF2+2NaOH一Ca(OH)2+2NaF。分析沉淀的成
分,测得反应的转化率为78%。水浸分离,NaF的产率仅为8%。
①工艺I的固相反应
(填“正向”或“逆向”)进行程度大。
②分析以上产率变化,推测溶解度S(CaF2)
S[Ca(OH)2](填“>”或“<”)
(4)工艺Ⅱ水浸后NaF的产率可达81%,写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式
(5)从滤液Ⅱ获取NaF晶体的操作为
(填标号)。
a.蒸发至大量晶体析出,趁热过滤
b.蒸发至有晶膜出现后冷却结晶,过滤
(6)研磨能够促进固相反应的原因可能有
(填标号)。
a.增大反应物间的接触面积
b.破坏反应物的化学键
c.降低反应的活化能
d.研钵表面跟反应物更好接触
92